多路輸出電源負(fù)載交錯(cuò)性能改善
本文采用200kHz矩形脈沖對(duì)兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的控制單元進(jìn)行脈沖前沿同步,降低電磁干擾(EMI)。采用新一代BICMOS電流型控制技術(shù),提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,降低了控制電路的靜態(tài)工作電流和啟動(dòng)電流,大大改善了多路輸出電源負(fù)載交錯(cuò)性能。特別適合不對(duì)稱負(fù)載的場(chǎng)合或?qū)ΨQ負(fù)載的場(chǎng)合。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/179294.htm雙路輸出雙閉環(huán)控制DC/DC變換器采用了兩組DC/DC變換器并行工作方式,且均由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生200kHz矩形脈沖來控制。兩組變換器的驅(qū)動(dòng)器和脈寬調(diào)制器(PWM)使用的常數(shù)是相同的,兩組MOSFET的柵-源級(jí)波形的前沿同時(shí)開啟。
這種結(jié)構(gòu)并行工作的特點(diǎn)如下:
1)與目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的聯(lián)合采樣,脈寬調(diào)制型DC/DC模塊相比,負(fù)載交叉調(diào)節(jié)性能得到大大提高;
2)由于兩組變換器用同一種電路結(jié)構(gòu),所使用的元器件相同,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)工作。
由于采用了兩組電路完全相同的變換器、控制電路及保護(hù)電路,所以,電路選擇簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單,成本低。
對(duì)于低壓輸入、次級(jí)小于50W輸出的電源,選擇單端反激式變換電路有以下特點(diǎn):
1)使用單只場(chǎng)效應(yīng)管和單只輸出整流二極管,省去了體積較大的輸出濾波電感;
2)只須配置簡(jiǎn)單的箝位網(wǎng)絡(luò)元件;
3)可以使用兩只小型MMP磁環(huán)作為變壓器,能滿足小型化要求。
控制電路的設(shè)計(jì)包括PWM控制器的選擇,同步脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)以及隔離反饋等電路的設(shè)計(jì)。
基于簡(jiǎn)化電路、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想,選擇第三代BICMOS電流型控制芯片。由于這種芯片靜態(tài)工作電流小以及先進(jìn)的前沿消隱等特點(diǎn),使得DC/DC變換器的啟動(dòng)電路大大簡(jiǎn)化。由于采用前沿消隱技術(shù),使得電流信號(hào)采樣電路也同樣得到簡(jiǎn)化。
同步脈沖發(fā)生器采用了傳輸比較高的自激振蕩器,產(chǎn)生約200kHz,占空比50%的矩形脈沖。同步矩形脈沖分別送到兩組變換器的電流控制型芯片的同步端子,以實(shí)現(xiàn)PWM輸出脈沖的前沿同步。由于目前能產(chǎn)生矩形脈沖的自激振蕩器很多,本文不再贅述,須指出的是在電路設(shè)計(jì)時(shí),需要阻抗匹配好,就可達(dá)到同步前沿的目的。
本文介紹的雙路輸出雙閉環(huán)控制DC/DC變換器,經(jīng)過樣機(jī)試制后達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo):
輸入直流電壓 DC16~40V;
輸出直流電壓 ±15V/1.5A,最大2A;
負(fù)載穩(wěn)定度 +15V0.1%;-15V0.1%;
電壓穩(wěn)定度 ≤0.1%;
交叉調(diào)節(jié) 0%;
輸出紋波電壓峰峰值 VP-P≤100mV;
效率 88%;
外形尺寸 60mm×60mm×12.7mm;
功能 具有輸出過流、短路、過壓保護(hù)功能。
1)我們研制的雙路輸出DC/DC變換器,采用200kHz矩形脈沖同步,效率為88%,長(zhǎng)期工作電路穩(wěn)定。
2)為了進(jìn)一步提高效率,功率MOSFET的開關(guān)速度必須提高。驅(qū)動(dòng)電路須作進(jìn)一步改進(jìn),應(yīng)選擇高頻等效參數(shù)更佳的表貼元器件。
3)由于兩組相同的變換器安裝在外形尺寸較小的外殼中,更應(yīng)重視PCB最優(yōu)化設(shè)計(jì),注意接地,避免大環(huán)路高頻電流的擾動(dòng)以及工藝技術(shù),方能達(dá)到更好的效果。
本文介紹的DC/DC變換器,通過樣機(jī)試制以及大量的試驗(yàn)后即將投入使用。
評(píng)論